高能量密度材料分子设计--基于量子化学计算爆速和爆压

基于量子化学方法全优化分子几何构型,求得分子平均摩尔体积(V)和化合物的理论密度(ρ)以及生成热(△Hf),进而可按Kamlet方程估算炸药的爆速(D)和爆压(p).以氮杂环和有机笼状化合物为例,证实了该理论方法的可靠性.发现随环增大和羰基的引入,氮杂环类的ρ、D和p值增加.对于系列多硝基金刚烷,含相等硝基数(n)的同分异构体的ρ、D和P值相差不大;随硝基数n的增加,其ρ、D和p明显增大;当n≥7时,可能成为高能量密度化合物.     

高能量密度材料分子设计——基于量子化学计算爆速和爆压

基于量子化学方法全优化分子几何构型，求得分子平均摩尔体积(V^-)和化合物的理论密度(ρ)以及生成热(△Hf)，进而可按Kamlet方程估算炸药的爆速(D)和爆压(p)。以氮杂环和有机笼状化合物为例，证实了该理论方法的可靠性。发现随环增大和羰基的引入，氮杂环类的ρ、D和p值增加。对于系列多硝基金刚烷，含相等硝基数(n)的同分异构体的ρ、D和P值相差不大；随硝基数n的增加，其ρ、D和p明显增大；当n≥7时，可能成为高能量密度化合物。     

几种呋咱含能衍生物的性能研究

研究了包括3, 3′二硝基4, 4′氧化偶氮呋咱(DNOAF)、N,N′二(硝基呋咱基)草酰胺DNFOA和5, 5′二(叠氮甲基) 3, 3′联异呋咱(DABIF)的一系列二呋咱化合物的性能。其中,DABIF和DNFOA的特性落高分别为(68±3)cm和82cm(H50, 5kg落锤),可望作为不敏感炸药应用。根据Kamlet方程计算得到DNFOA的理论爆速D=8560m·s-1,爆压pCJ=33. 6GPa,DNOAF的理论爆速D=9390m·s-1,爆压pCJ=40. 5GPa。按照以20%呋咱含能化合物代替某NEPE推进剂,计算表明,DNOAF基推进剂的比冲为269. 1s-1,高于HMX基NEPE推进剂的比冲268. 6s-1,可知DNOAF爆轰性能优良。     

含铝炸药爆速计算中特征爆速的选取

在考虑空隙率和精心选取组分的特征爆速的情况下,利用Urizar方法计算了30余种国内外含铝炸药配方的爆速,计算值与实验值符合得很好,其平均误差为-0.3%,平均绝对值误差为1.4%,均方差误差为0.3%.     

装药密度及尺寸对RDX基含铝炸药爆压爆速的影响

利用锰铜压力传感器和测时仪测量了不同装药密度和尺寸下的RDX基含铝炸药的爆压和爆速,拟合出了爆压、爆速与装药密度的关系式,研究了装药密度和尺寸对RDX基含铝炸药爆压、爆速的影响。结果表明,随着密度的增加,RDX基含铝炸药的爆压和爆速均增加;当装药直径和装药长度分别达到20 mm和40 mm时,RDX基含铝炸药已经达到稳定爆轰,装药直径和装药长度再增加,爆压和爆速基本不变。     

预测接近Kamlet-Jacobs方程结果的CHNO炸药的爆速和爆压的经验氮当量方程（英）

我们提出了两个比常用氮当量方程更接近Kamlet-Jacobs方程结果的预测CHNO炸药爆速(D)和爆压(p)的经验氮当量方程。     

影响工业炸药爆速的因素

从爆速的概念出发,介绍了炸药组成、药卷直径、炸药密度、组分颗粒度、径向间隙效益、使用条件初始温度、雷管威力、添加剂等因素对工业炸药的影响,并研究了影响工业炸药爆速的原因．     

HBX系列含铝炸药爆热、爆速性能参数的计算分析

通过经典的经验公式计算HBX系列含铝混合炸药的爆热、爆速,并参照相关资料和梯黑铝炸药、H-6炸药爆热、爆速的测量值验证计算结果的正确性,证明《军用混合炸药》和美军标AMCP 760-177中相关数据有误。     

含能快递

伊朗Malek-ashtar理工大学提出了计算含铝炸药爆热和爆速的新方法 开发新的计算模型对准确预估含铝炸药的爆轰性能具有重要意义。作者通过建立含铝炸药的元素组成、密度和其它物理参数与爆热和爆速之间的定量关系,提出了简单的计算模型来预测含铝炸药的爆热和爆速。计算爆热需要已知C、H、O、N、Al和N─NO;的数量以及惰性添加剂的质量分数;计算爆速需要已知C、H、N、O、Al、nitroimino和芳香环的数量以及炸药的密度和惰性组分的质量分数。模型计算结果和实验结果能较好地吻合。     

含发射药的粉状低爆速炸药研制

制备了含单基发射药的粉状低爆速炸药,并对其工艺进行了研究。讨论了该炸药的低爆速产生机理,研究了单基发射药的粒径、包覆剂和钝感剂的含量、炸药的密度对炸药性能的影响。测试了该炸药的低温性能、体积威力、机械感度和不同装填直径的爆速。并对该炸药在油田地质勘探中的应用效果进行了分析。结果表明,该低爆速炸药制备简单,能量和密度较高,用作震源炸药能有效地提高地震勘探的分辨率。     

新型含能材料的燃烧转爆轰

实验结果表明：自制的新型含能材料混合物在大气中的云雾可以自动点火形成火球并且可由燃烧转爆轰。     

冲压加速器预混推进剂爆轰速度研究

冲压加速器是利用推进剂气体混合物的化学能将弹丸加速到超过２ｋｍ／ｓ初速的新发射技术，根据弹丸的速度和气体混合物的爆轰速度可将它分为三种运动模型。简单了冲压加速器的基本原理，对冲压加速器中常用的甲烷、氧和氮混合和折爆轰速度进行了实验测量，并用爆轰理论对爆轰参数进行了计算。     

关于发射药粉粒度对爆速影响的研究

本文根据现有两种发射药粉的实测数据指出 ,爆速体积加和公式不适用于非理想爆轰时的粉状爆炸物。提出了包括药粉粒度影响的爆速估算式形式 ,并利用实测数据得到了这种估算式的具体表达式 ,它们不仅可用以较准确地估算这两种发射药粉的爆速 ,对于其它粉状爆炸物的爆速估算思路也具有参考价值     

低速爆轰中心传火管的传火特性

利用数值模拟和实验，对以低爆轰管（ＬＶＤ管）为传火载体的中心传火管与普通中心传火管进行了传火性能比较。证明了ＬＶＤ中心传火管具有良好的轴向点火一致性。     

含能材料的燃烧转爆轰研究

本文综述了近年来在可燃气体、推进剂和炸药内，燃烧转爆轰问题的研究成果。对气、固与混合相含能材料的燃烧转爆轰机制、理论研究方法以及目前还存在的问题，作了较系统的介绍与探讨。     

三种燃料-空气混合物爆轰的直接引爆实验研究

在直径240mm的立式爆轰管中对环氧丙烷（PO）、正已烷、癸烷与空气混合物进行直接起爆，测定不同燃料不同当量比的去雾直接引爆的临界起爆能。在该实验系统条件下，发现PO－空气混合物当量比为1．05时，其临界起爆能值最小；正已烷－空气混合物当量比为1．12时，其临界起爆能值最小；癸烷－空气混合物当量比为1．15时，其临界起爆值能最小。PO－空气混合物的可爆下限值为当量比0．47（质量浓度为4．23％），正已烷－空气混合物的可爆下限值为当量比0．75（质量浓度为5．29％），癸烷－空气混合物的可爆下限值为当量比0．89（质量浓度为5．8％）。在直径240mm的立式爆轰管中，三种燃料与空气混合物的云雾都容易在较大的当量比范围内引发爆轰并实现爆轰波稳定传播。     

含能材料多孔颗粒床中致密波分析

本文采用一维两相流模型模拟了活塞驱动多孔颗粒床这一动态过程。用线方法 ( MOL)对该方程组求数值解。计算表明 ,经过短暂的非稳态过程 ,颗粒床中形成一稳态致密波 ,分析了致密波的结构以及活塞速度边界条件对致密波结构的影响规律。     

含能材料粉尘爆炸压力和压力上升速率的研究

对比研究了点火延迟时间，粉尘粒度和浓度对梯恩梯粉尘，黑索金粉尘和面粉的影响规律，定性讨论了含能材料和一般工业粉尘的爆炸过程。实验表明：空气中的氧浓度并非是含能材料粉尘爆炸的必要条件，爆炸的压力随浓度的增加而线性增加；粒度在一定范围内对爆炸峰值压力影响不大，压力上升速率随粒度的减小而增大，但增加趋势较一般工业粉尘平缓；点火延迟是一定范围内，对其峰值压力和压力上升速率的影响不明显。     

绝热型爆轰热量计的建立和高能炸药的爆热测定

设计了一种大型绝热型爆轰热量计。最大试验药量为５０ｇ带外壳的高能炸药。试样在真空中爆炸，也可在充氮环境中爆炸。测定了２０余种高能炸药的爆热（△Ｈ＿（ｄｅｔ）），实验结果表明，混合炸药爆热的组分之间存在线性加和关系，可以根据其组分计算混合作药的爆热。     

TNT爆轰生成纳米金刚石晶核生成和长大的估计

以实验测定的爆轰压力和比容等空间分布参数粉为依据，用简单理论估算温度和反应度，用晶粒均匀成核和长大理论估算了ＴＮＴ爆轰游离碳在上述热力学条件下的金刚石成核和长大过程，估算的金刚石得率与实验值相符．